CÔNG TÁC THIẾT LẬP HỘ CHIẾU ĐÀO CHỐNG LÒ

Hiện nay trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Ngành khai thác khoáng sản là ngành không thể thiếu và hết sức quan trọng trong công cuộc đất nước đi lên công nghiệp hóa. Mà ngành khai thác than là trong những ngành được chú trọng nhiều nhất. Do vậy những năm gần đây nước ta xây dựng thêm nhiều mỏ mới và mở rộng những mỏ hiện có, nhất là vùng mỏ Quảng Ninh. Tuy nhiên sản lượng khai thác của cả nước hàng năm còn quá nhỏ bé so so với nhiều nước trên thế giới. Vì vậy việc đẩy mạnh và phát triển ngành than ở nước ta đặc biệt là các mỏ hầm lò, đang là một nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với ngành than chúng ta.

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ

CÔNG TÁC THIẾT LẬP HỘ CHIẾU

ĐÀO CHỐNG LÒ

ĐỒ ÁN THIẾT KẾ ĐÀO CHỐNG LÒ

Loại mỏ theo khí bụi nổ loại II

Đoạn lò từ vách sang trụ với các tầng lớp sau:

Yêu cầu: Thiết kế đường lò xuyên vỉa qua lớp bột kết.

LỜI NÓI ĐẦU

Hiện nay trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Ngành khaithác khoáng sản là ngành không thể thiếu và hết sức quan trọng trong công cuộcđất nước đi lên công nghiệp hóa Mà ngành khai thác than là trong những ngànhđược chú trọng nhiều nhất Do vậy những năm gần đây nước ta xây dựng thêmnhiều mỏ mới và mở rộng những mỏ hiện có, nhất là vùng mỏ Quảng Ninh Tuynhiên sản lượng khai thác của cả nước hàng năm còn quá nhỏ bé so so với nhiềunước trên thế giới Vì vậy việc đẩy mạnh và phát triển ngành than ở nước ta đặcbiệt là các mỏ hầm lò, đang là một nhiệm vụ hết sức quan trọng đối với ngành thanchúng ta.

Môn học Đào chống lò là môn học hết sức quan trọng đối với sinh viên ngànhkhai thác mỏ Môn học cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản nhất trongcông tác khai thác hầm lò, giúp cho sinh viên những kĩ sư tương lai đưa ra nhữnggiải pháp hiệu quả nhất, an toàn nhất trong công tác khai thác than hầm lò Việc xâydựng hộ chiếu “Đào chống lò” là một trong những công việc quyết định đến hiệuquả của việc khai thác cũng như mức độ an toàn trong khai thác hầm lò

Trên đây là những nhân xét sơ bộ về công tác lập hộ chiếu Đào chống lò.Trong quá trình lập hộ chiếu chắc chắn sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Vìvậy rất mong được sự góp ý và bổ sung của thầy để em có kinh nghiệm lập hộchiếu cho những lần sau

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngày 17 tháng 11 năm 2005 Sinh viên thực hiện:

TRẦN CHÍ CÔNG

Chương I : KHÁI QUÁT CHUNG, XÁC ĐỊNH HÌNH DẠNG KÍCH THƯỚC

ĐƯỜNG LÒ CẦN THIẾT KẾ 1.1

- KHÁI QUÁT CHUNG VỀ ĐƯỜNG LÒ CẦN THIẾT KẾ.

1.1.1 Đặc điểm của đường lò cần thiết kế.

Thiết kế tổ chức thi công một đoạn thân giếng nghiêng chính (dốc 160) điqua đá sạn kết có hệ số độ kiên cố f = 10 vận chuyển bằng băng tải,chống bằngkhung thép.Chiều dài đường lò là 45m.Thời gian tồn tại là 20 năm

1.1.2 Đặc điểm địa chất công trình ,địa chất thủy văn khu vực đường lò thiết kế :

a,Đặc điểm địa chất công trình:

- Đất đá bao quanh đường lò là đất đá trầm tích: sạn kết.Mức độ phân lớp, độnứt nẻ trung bình

- Đất đá cứng có f=10 (được đánh giá theo phương pháp của giáo sư M.M Prôtôđiakônôv )

b, Đặc điểm địa chất thuỷ văn

- Đường lò được thiết kế trong đát đá sạn kết ,tình trạng nước mặt , mức độngậm nước, nước ngầm trung bình

- Nước thấm trong mùa mưa với mức độ trung bình có thể tạo lưu lượng trongđường thoát nước khi sử dụng

- Lượng nước chảy trong đường lò là: 1,15m3/h

- Khi có áp lực nóc và áp lực hông (Ph) hình dạng đường lò là hình móng ngựa(h2)

- Khi có áp lực cả ở bốn phía thì hình dạng đường lò là hình tròn (h3)

h4Trong trường hợp này, đường lò được đào qua lớp đá sạn kết có hệ số độkiên cố f = 10 (đát đá cứng), mức độ nứt nẻ trung bình, dung trọng đất đá

 = 2,60(T / m3 )

* Công dụng của đường lò: dùng để vận chuyển khoáng sản bằng băng tải

* Kết cấu vật liệu chống lò: Chống lò bằng thép chữ I

*Thời gian tồn tại của đường lò : 20 năm

Ta sẽ lựa chọn hình dạng mặt cắt ngang của đường lò là hình vòm tường đứng một tâm để xây dựng giếng nghiêng chính

1.3.2 Xác định kích thước tiết diện sử dụng của đường lò.

a Chọn thiết bị vận tải.

Sản lượng của mỏ một ngày đêm là:

300

(300 là số ngày làm việc trong một năm)

Căn cứ vào chế độ làm việc trong ngày và năng suất cần đáp ứng của băng tải

và để đảm bảo cho việc chuyên chở khoáng sàng và vật

liệu, ta chọn các thiết bị vận tải là băng tải

Các thông số kỹ thuật của băng tải:

- Chiều rộng của mặt băng tải là: A1=1000(mm)

- Chiều rộng của tang dẫn động là:A = 1350 m

- Công suất động cơ : P = 3x200 Kw

- Động cơ điện tời căng băng P1 = 4 Kw

H 8 - Mặt cắt ngang của thiết bị vận tải

A1

n A m B=Bv

b Xác định tiết diện bên trong của khung chống.

* Xác định tiết diện sử dụng.

H 9 - MÆt c ¾t n g a n g su d ô n g c ñ a ®u ê n g l ß

Chiều cao sử dụng của đường lò:

hb- Chiều cao từ mức nền lò đến mức cao nhất của thiết bị:

hb= h1 + D , mTrong đó: h1- Chiều cao từ nền đá lát đến mép dưới nhánh không tải của băngtải

D- Đường kính tang dẫn động của băng tải

Theo đầu bài chiều cao của băng tải là: hb= 1,2 (m)

Chiều rộng bên trong của lò được xác định theo công thức:

Chiều rộng đường lò ở ngang mức cao nhất của thiết bị vận tải (B):

k - Số băng tải trong lò; lò 1 băng tải thì k=1,

A - Chiều rộng băng tải, A=1,0(m)

Ta có: B = 0,4 + 0,8 + 1,0 = 2,2(m)

hb

h1

Từ đó ta tính được diện tích sử dụng của đường lò theo công thức:

Trong đó: Angđ - Lượng than vận chuyển trong một ngày đêm,

Angađ = 3000tấn/ngày đêmq- Lượng gió cần thiết cho một tấn than khai thác một ngày đêm, giátrị phụ thuộc vào loại mỏ xếp hạng về khí nổ, với mỏ xếp hạng I thì q=1m3/phút

k- Hệ số dự trữ hay hệ số khai thác không đào hào, k=1.45

- Hệ số thu hẹp tiết diện đường lò = 1

Vtt- tốc độ gió thực tế trong lò , m/giây

vmin - tốc độ gió nhỏ nhất cho phép , m / giây

vmax - tốc độ gió lớn nhất cho phép , m / giây

Ssd- diện tích sử dụng của đường lò: Ssd=5(m2)Vậy ta có: V = 3000.1.1,45 =14,5(m/s)

Kết quả tính cho thấy tiết diện sử dụng tính thoả mãn điều kiện thông gió

1.3.4 Lựa chọn loại hình vật liệu chống giữ và xác định sơ bộ kích thước kết cấu chống.

Dựa trên đặc điểm về địa chất,thời gian tồn tại và công dụngđường lò.Ta sẽ sử dụng kết cấu chống cố định là khung chống hìnhvòm tường đứng làm bằng thép chữ I

1.3.5 Xác định kích thước tiết diện đòa của đường lò:

- Chiều rộng bên ngoài cột chống: Bng=B v+ 2hch + 2hc ; m

2

S

- Chiều cao bên ngoài khung chống:

Trong đó: hc- chiều dày chèn, hc=0,05m

h n g

ht- Chiều cao tường lò tính tư nền lò

Đối với đường lò sử dụng băng tải thì ht=htk

Vì k=1 nên ht=h tk = 1,65(m)

Bv- Chiều rộng chân vòm

Do ht>hb nên Bv=B=2,2(m)Vậy: - Bng = 2,2 + 2.0,09 + 2.0,05 =2,48(m)

- Máy khoan: Sử dụng loại máy khoan cầm tay TTR-18, dùng máy nén khí đặt ngoài

cửa Đường kính lỗ khoan 40mm, dùng choòng khoan dài 1,4(m), mũi khoan doTrung Quốc sản xuất

- Máy nổ mìn: Máy BMK1-100M, có điện trở R≥ 200 Ω

2

1.2.Vật liệu nổ

S d

+ Thuốc nổ: Dùng loại thuốc nổ an toàn AH-1 do công ty hoá chất mỏ cung

cấp Các đặc tính kỹ thuật của thuốc nổ AH-1:

+ Kíp nổ: Dùng điện vi sai có độ châm nổ 25ms, mã hiệu EDKZ số 1

+ Dây điện:

2.Tính chọn thông sô khoan nổ mìn.

2.1.Đường kính của lỗ khoan, d k

Đường kính lỗ khoan được chọn trên cơ sơ của đường kính thỏi thuốc cộng với phân hở

do Đối với đất đá có 1 mặt thoáng(tự do): v = 6,5

Sd- Tiết diện thiết kế, Sd =6,9(m2) e- Hệ số dự trữ năng lượng: e =

q = q1 v e kd.kc

= 0,5.1,1

2.3 Tính toán số lỗ khoan, N

6,5 6,9 380 1=2(kg/m3)

260

Trong nổ mìn phá gương, ta bố trí 4 nhóm nổ khác nhau:

Trong đó: B - Chiều rộng đường lò: B = Bng=2,48 m

P - Chu vi của các lổ mìn biên:

Vì khoảng cách giữa lỗ mìn biên với mép ngoài đường lò là 0,15(m)Nên P =  .( Bng

2 − 0,15) +

2(h ng

− 0,15)

= (1,24 - 0,15) + 2.(1,79- 0,15) =6,6(m)b- Khoảng cách giữa các lổ mìn biên với nhau

Trong đó: q- Chỉ tiêu thuốc nổ: q= 2(kg/m3)

Sđ - Tiết diện thiết kế: Sd = 6,9(m2)

 - Lượng thuốc nổ cho 1m dài lỗ mìn theo đường kính thỏi thuốc

 d 2

 = t a.k.∆, kg/m

4

dt- Đường kính lỗ khoan: dt = 0,036(m)a- Hệ số nạp mìn: a = 0,5 ÷0,65; ta chọn a=0,6 k- Hệ số nén chặt của thuốc khi nạp: k=0,9

Ta chọn ab = 0,5

2.4.Tính chọn chiều sâu lỗ khoan, L k

Chiều sâu lỗ khoan được tính dựa vào các tính chất:

- Hệ số kiên cố của đất đá: f=5 có độ ổn định và độ cứng trung bình nên sư dụng lỗ khoan có chiều dài tương đối khoảng 1,2-1,4(m)

- Trang thiết bị khoan: Sử dụng loại máy khoan cầm tay TTR-18 Đường kính lỗ khoan 40mm, dùng choòng khoan dài 1,4(m)

- Diện tích gương: Lk=

Ta thấy với lỗ khoan có chiều sâu Lk=1,3(m) phù hợp với các tính chất trên

Tổng kết tính chọn thông số lỗ khoan, nổ mìn

- Chiều sâu 1 lỗ khoan: Lk=1,3(m)

- Chỉ tiêu thuốc nổ AH-1: q=2(kg/m3)

- Tổng số lỗ khoan trên gương: N =28(lỗ)

- Đường kính của một lỗ khoan:dk=40(mm)

2.5 Bố trí lỗ khoan trên gương.

Toàn bộ số lỗ khoan được chia thành 4 nhóm và được bố trí trên hình (h11)

* Nhóm lỗ mìn nổ đột phá:

Ta bố trí 4 lỗ(1 ÷4) góc nghiêng so với gương lò:  =80o và dài hơn so với các

lỗ khoan khác theo phương thẳng đứng là 20cm

Ta bố trí 14 lỗ mìn(15 ÷28); Các lỗ mìn được khoan nghiêng so với gương là

83o nên chiều dài của lỗ khoan này là Lb= 1,3

2.6.1. Lượng thuốc nổ tính cho các lỗ mìn.

- Lượng thuốc nổ tính cho 1 chu kỳ nổ:

Q = q.V = q.Sd.lk ,kgTrong đó: q- Lượng thuốc nổ đơn vị: q=2(Kg/m3)

V- Thể tích đất đá nguyên khối sau khi nổ mìn, m3

Sd- Tiết diện thiết kế: Sd= 6,9m2

Lk- Chiều sâu lỗ khoan: Lk=1,3(m)Vậy: Q = 2.6,9.1,3 ≈ 18(kg)

- Lượng thuốc nổ tính cho 1 lỗ mìn

50 0

50 0

13

00 13101520

- Đối với lỗ mìn nổ đột phá:

Ta chọn: np=3,5(thỏi/1lỗ)

→Tổng số thỏi mìn nổ phá: N = 10.3,5 =35 (thỏi)

- Lỗ khoan biên: n =

q b b q

= 0,661 = 3,3050,2

- Đối với lỗ mìn nổ mìn biên:

Lbp =Lp-Ltp= 1,3-0,875 = 0,425(m)Thành phần của bua mìn: Sét + Cát theo tỉ lệ 1:2

- Một máy khoan cầm tay TTR-18.

- Một máy phun nước

Việc tổ chức công tác khoan được thực hiện bao gồm các nhiệm vu sau đây:

- Xác định tâm đường lò, xác định vị trí các lỗ khoan trên gương lò

- Chuẩn bị công tác khoan và tiến hành khoan các lỗ khoan

- Sử dụng máy phun nước để chống bụi sau khi khoan

- Kết thúc công tác khoan: kiểm tra lại gương, kích thước từng lỗ khoan theo hộ chiếu

3.2 Công tác nạp thuốc, nổ mìn.

Chuẩn bị:

- Thuốc nổ: Dùng loại thuốc nổ an toàn AH-1.

- Máy nổ mìn: Máy BMK1-100M.

- Kíp nổ: Dùng kíp điện vi sai có độ châm nổ 25ms, mã hiệu EDKZ số 1.

Số lượng kíp vi sai phải dùng là băng số lỗ khoan tức là 28 kíp

II

Công tác xúc bốc và vận chuyển đất đá là một trong những công tác khó khăntrong đào chống lò bằng khoan nổ mìn Công đoạn này chiếm 30-40% chu kỳ đàochống lò.

Lựa chọn các thiết bị xúc bốc và vận tải căn cứ vào:

- Đặc điểm của mỏ như: tiết diện sử dụng, chiều sâu của đường lò…

- Khả năng cơ giới hoá các khâu xúc bốc và vận tải

- Đạt yêu cầu về kinh tế

1 Thiết bị vận tải.

Vận chuyển đất đá bằng băng tải, với 1 đường băng tải

*Tính năng kĩ thuật:

- Chiều rộng mặt băng A1=800mm

- Chiều rộng tang dẫn động A=1000mm

- Khả năng băng thông 1500m

2 Thiết bị xúc bốc.

Xúc bốc đất đá trong đường lò bằng loại máy xúc hoạt động liên tục, loại1PNB-2

Tính năng kĩ thuật của máy xúc 1PBN-2:

H15 - SƠ ĐỒ BỐ TRÍ MÁY XÚC BỐC VÀ VẬN TẢI

Năng suất của máy xúc 1PNB-2

ko- Hệ số nở rời của đất đá Đối với đất đá có f=5 thì ko=2,0

kr- Hệ số rời thêm sau khi xúc: kr=1,1-1,5, chọn kr=1,3V- Khối lượng đất đá phá vỡ được của 1 chu kỳ đào lò

V=Sđ.Lk , m3

- Hệ số thừa tiết diện: =1,1

Lk- Chiều sâu lỗ khoan: Lk=1,3(m)

Sđ- Tiết diện thiết kế: Sđ=6,88m2

Q = kns(0,9B - 0,05)2  . v , T/phút

o

 - Dung trọng của đất đá:  =2,45(T/m3) v- vận tốc của băng: v=5(m/s)

 o - Hệ số chất đầy băng tải:  o =0,9

kns- Hệ số năng suất: kns=0,5 B- Chiều rộng băng: B = 0,8m

Qb = 0,5.(0,9.0,8 - 0,05)2.2,45.0,9.5 = 145(T/phút)

1

2

1 Các yêu cầu về thông gió.

Sau khi nổ mìn lượng không khi trong phòng:

- Thành phần oxi:20%

- Hàm lượng oxit Cacbon <0,5%

- Nhiệt độ trong khu vực gương lò: t≤ 26o

2 Sơ đồ thông gió.

Chọn sơ đồ thông gió đẩy

Thông gió đẩy là phương pháp thông gió mà khí trời sau khi qua quạt gió tiếpnhận năng lượng, áp suất tăng lên đến P1 được đưa vào đường lò Trên đường dịchchuyển, áp suất giảm dần, cuối cùng thoát ra ngoài trời, lúc đó áp suất không khítrở lại bằng áp suất khí trời Po Độ giáng áp P1-Po chính là hạ áp của mỏ

Chọn ống gió: chọn loại ống bạt mềm.

>1 0 m

H16 - SƠ ĐỒ THÔNG GIÓ ĐẨY

* Ưu điểm của thông gió đẩy.

- Số lượng quạt gió sử dụng ít

- Quạt gió làm việc ổn định (vì thường có một quạt gió làm việc)

- Cung cấp năng lượng điện cho quạt gió dễ(vì chỉ có một trạm) và khả năngcung cấp năng lượng liên tục cao

- Không khí qua quạt là không khí sạch nên quạt làm việc lâu, bền hơn và

- Không an toàn đối với mỏ có khí nổ

3 Tính lưu lượng gió.

Lượng không khí tính toán cần thiết để thông gió cho gương lò được xác định theo nhiều yếu tố khác nhau.Trong đó có 3 yếu tố quan trọng nhất :

- Theo số người làm việc lớn nhất đồng thời tại gương

- Lượng thuốc nổ đồng thời lớn nhất sau 1 chu kỳ đào lò

- Lượng khí nổ và khí độc thoát ra từ đường lò,gương lò

* Tính lượng gió cần thiết theo số người làm việc lớn nhất tại gương:

Ta có lượng gió cần thiết xác định theo công thức :

Qg1 = ng Pg.kd (m3/phút)

Trong đó: ng - Số người làm việc lớn nhât tại gương lò: ng = 10 (người)

Pg - Lượng không khí sạch cần cho 1 người: Pg = 6 (m3/phút)

Trong đó: Ttg- Thời gian thông gió tối thiểu:Ttg= 30 phút

Ssd -Diện tích sử dụng của đương lò :Ssd = 5(m2 )

Q - Lượng thuốc nổ lớn nhất nổ đồng thời:Q = 18 (kg)

L - Chiều dài đường lò cần thông gió:

30 = 383(m3/phút)Vậy lượng gió cần thiêt để đảm bảo các yêu cầu Ta chọn:

Qg = 383 m3/phút = 6,4 m3/s

4.Tính chọn quạt gió

* Năng suất của quạt gió:

Qq = Qg P , m3/phút.

Trong đó: P - Hệ số tổn thất của gió trong ống dẫn ,nó phụ thuộc vào chủng

loại của đường ống và mối nối giữa các đoạn ống gió.Với chiếu dài ống gió tối đa L =1194m thì chọn P = 1,76

P - Hệ số tổn thất của gió trong ống dẫn: P = 1,76

Qct - Lưu lượng gió cần thiết để thông gió :Qct = Qq =6,4m3/s

Ht = 1,76 30 6,4 = 338(mm cột nước)+ Hđ -Giá trị áp lực động của quạt Tính theo công thức:

Vậy hạ áp của quạt : H = 478 + 22 = 500 (mm cột nước)

*Công suất của quạt :

Nq = 1,05 Q q .H

Trong đó : - q :Hiệu suất của quạt , q = 0,7

- t :Hiệu suất của bộ truyền từ động cơ đến quạt , t =0,9

Nq = 1,05

Năng suất(m3/s) (kg/mÁp lực 2)

Công suấtyêu cầu(kw)

Hệ số hiệu dụng

Công nghệ chống lò.

Sau khi hoàn thành công tác xúc bốc và vận tải, ta tiến hành chống giữ đường

lò bằng thép TH-16; tháo giở vì chống tạm ta tiến hành chống cố định bằng thépTH-16

10

Chương III: TỔ CHỨC THI CÔNG ĐƯỜNG LÒ

1 Khối lượng công việc trong một chu kỳ.

* Khối lượng công tác khoan nổ mìn:

Vk = N ltb ,m

Trong đó: N - Số lỗ khoan trên gương : N = 28 (lỗ)

ltb - Chiều sâu trung bình của các lỗ khoan: ltb = 1,3(m)

⇒ Vk = 28 1,3 = 36,4 (m)

*Khối lượng công tác nổ mìn : V nm=28 (lỗ)

*Khối lượng công tác xúc bốc

Được tính bằng khối lượng đất đá nổ ra sau 1 chu kỳ.Được tính theo công thức:

* Khối lượng công tác chống giữ

- Chọn khoảng cách giữa các vì chống (bước chống) : a = 0,7(m)

- Tiến độ tiến gương sau 1 chu kỳ : L’ = L =1,3 0,9 = 1,17 (m)Vậy khối lượng công tác chống tạm: Vch = 1,17 ≈

0,7 1,67 (vì)

* Khối lượng công tác chống gỗ

Ta sử dụng tấm chèn bê tông có chiều dày h=0,05m

Chiều dài 30

Khối lương chèn : V= 7,5

*Khối lượng các công tác khác (đào rãnh thoát nước, dịch chuyển băng tải nối dài ống gió, nối dài ống khí nén…)

Lấy bằng một tiến độ gương l’ = 1,17 (m)

2 Xác định số người - ca cần thiết để hoàn thành chu kỳ.

* Định mức của các công việc trong 1 chu kỳ:

- Công tác khoan : Hk = 13 m/người-ca

- Công tác nạp nổ mìn Hnn = 18 lỗ /người-ca

- Công tác xúc bốc ,vận chuyển: Hx = 3,1 m3/người-ca

- Công tác dựng vì chống Hch = 0,6 vì/người -ca

- Công tác đào rãnh nước Hrn = 0,8 m3/người-ca

- Công tác dịch chuyển băng tải: Hbt = 5,6 m/người-ca

- Công tác nối ống gió Hg = 15 m/người-ca

* Xác định số người - ca(ng-ca):

Số công lao động cần thiết để hoàn thành từng công việc theo công thức:

ni = V i

H i , ng-ca

Trong đó: Vi : Khối lượng công việc thứ “i”

Hi : Định mức lao động của công việc thứ “i”

- Công tác khoan lỗ mìn : nk = V k

H k =

34,6 26

- Hệ số vượt mức : kvm = N ck

10